1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100039
基于计算全息图（Computer-Generated Hologram，CGH）的非球面检测技术通过控制衍射光相位来生成所需要的参考波前，从而实现非球面的零位检测，近年来，该技术已经发展成为非球面的主流检测技术。对于CGH编码，采用传统编码方法实现高精度编码，其数据量往往高达几十甚至上百GB。因此，为同时确保编码精度高及编码数据量小，本文提出了一种变步长CGH编码方法。该方法首先通过寻找等相位面的方法得到CGH条纹分布，然后通过计算相位分布梯度选取不同的取样步长，使CGH能利用尽可能少的点实现高精度编码。利用变步长搜索的编码方法进行编码并制作了CGH对非球面样品进行检测，检测结果为3.142 nm （RMS）。为验证检测结果可信度，本文设计并制作了补偿器对同一非球面进行检测，其检测结果为3.645 nm （RMS）。对两检测结果点对点做差，RMS值为1.291 nm，结果表明该编码方法可满足非球面高精度检测需求。
计算全息图 计算全息编码 非球面检测 computer-generated hologram CGH encoding aspheric test
昆明理工大学理学院激光研究所, 云南 昆明 650500
全息技术的应用使得三维显示发展迅速,给人们带来了无与伦比的视觉体验。全息图像、视频的计算和生成过程会产生庞大的数据,这给传输和存储带来了很大困难。为了满足3D显示的高清晰度和实时性要求,全息数据的压缩显得十分重要。由于全息图像与普通图像相比有着截然不同的特性,因此使用现有压缩技术难以达到最佳效果。介绍了全息压缩主要的技术问题,总结了全息数据压缩常用的度量,具体讨论了各国研究团体所提出的全息图像编码量化处理、变换系数化简、全息图国际标准格式优化和新型标准框架开发等前沿技术,并详述了它们各自的优劣,最后对于未来全息压缩技术研究的主要方向进行了展望。
全息 三维显示 全息编码 图像压缩 量化 变换 国际标准 激光与光电子学进展
2019, 56(24): 240001
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 福建师范大学光电与信息工程学院，信息光子学研究中心，福建 福州 350117
从体全息存储原理出发，列举了体全息存储的技术和主要的几种系统结构，并就同轴式全息存储系统原理、系统结构、编码方式进行了详细的介绍分析。在未有成熟的相位编码方式的情况下，对基于相位调制的同轴全息存储系统的两种相位编码方式进行了分析评价，这两种相位编码方式对全息存储中相位编码的可能实现方式进行了有效补充，其组合式相位编码方式与传统振幅编码相比提高了编码率且降低了误码率。另外，介绍和分析了一种可以有效减少材料消耗并提高存储密度的多阶复振幅调制的同轴全息存储系统，并对其系统表现性能进行评价。综合评价得出，更合理的编码方式、适当的调制手段和抑制噪声仍是现在全息存储研究中亟待解决的问题。
体全息存储 相位调制 全息编码 相位重建 volume holographic storage phase modulation holographic encoding phase retrieve
安徽大学 光电信息获取与控制教育部重点实验室,安徽 合肥 230039
数字微镜器件(DMD)是一种反射式空间光调制器,对其全息显示特性的充分研究有利于采用恰当的方法进行全息编码,为充满应用前景的全息三维显示打下基础。从DMD的微观结构入手采用灰度调制理论与菲涅耳衍射理论探讨了DMD进行全息显示的机理。阐述了DMD对全息图的调制机理与衍射原理,正确地解释了DMD全息显示的机制,并根据DMD的结构特点对所生成的全息图在制作过程中进行了相位补偿。
全息 空间光调制器 全息编码 数字微镜器件
安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230039
为研究数字微镜器件在视频全息中的应用,探讨了基于数字微镜器件的全息编码方法。基于数字微镜器件的微观物理结构,讨论二维离散微镜像素结构、开态微镜列的闪耀光栅特性和脉宽调制的微镜偏转工作原理。将数字微镜器件分辨力、微镜尺寸、间隔、旋转角度、参考光入射角以及衍射条件等因素结合到计算全息编码中,提出干涉面抽样方法、相位补偿技术和无偏置二元全息编码方法,使产生的计算全息图适应数字微镜器件独特的空间光调制特性和计算视频全息的要求。实验表明,该方法调整了重构物光波的衍射方向,集中了衍射光在重构像中的分布,增加了成像清晰度和光能有效利用率,提高了全息编码效率。
全息术 全息编码 计算视频全息 数字微镜器件
